小功率直流穩(wěn)壓電源一般由變壓、整流、濾波和穩(wěn)壓四個環(huán)節(jié)組成。

電源變壓器：通常為降壓變壓器，將交流電網電壓變?yōu)楹线m的交流電壓，副邊電壓的有效值取決于后面的電路或電子設備的需要;

整流電路：利用整流元件的單向導電性，將交流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓。此時的電壓有很大的脈動成分，還需要濾波和穩(wěn)壓環(huán)節(jié)才能變?yōu)槔硐氲闹绷麟妷?

濾波電路：通常由電容、電感等儲能元件組成，目的是濾除整流后電壓中的交流脈動成分，使輸出電壓比較平滑;

穩(wěn)壓電路：克服電網波動及負載變化的影響，保持輸出電壓Uo穩(wěn)定.

整流電路

整流電路的任務是將交流電壓變化為脈動的直流電壓;在小功率直流電源中，整流的方式主要有單相半波，單相全波，單相橋式，倍壓整流;

負載上的直流電壓和直流電流：

電源中的諧波分量總稱為紋波，疊加在直流分量之上，常用紋波系數(shù)表示直流輸出電壓中相對紋波電壓的大小;橋式整流電路中的紋波系數(shù)為：0.483。

流經每個二級管的平均電流：

?

二極管承受的最大反向電壓：

橋式整流電路的優(yōu)點是輸出電壓高，紋波電壓小，管子所承受的最大反向電壓較低，同時因為電源變壓器在正，負半周內都有電流供給負載，電源變壓器得到充分的利用，效率較高，在半導體整流電路中應用廣泛。

將副邊變壓器中間點接地且負載用兩個電阻串聯(lián)即可得到正負電源;

在實際應用中，當整流電路的輸出功率較大且要求波動較小時，需要采用三相整流電路。

濾波電路

濾波電路用于濾除整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件組成，如在負載兩端并聯(lián)電容器C，或在整流電路輸出端與負載間串聯(lián)電感器L,以及由電感，電容組成的各種復式濾波電路。

小功率：電容濾波; 大功率：電感濾波

C形濾波電路，倒L形濾波電路，Π形濾波電路

由于電抗元件在電路中有儲能作用，并聯(lián)的電容器C在電源供給的電壓升高時，能把部分能量存儲起來，而當電源電壓降低時，就把電場能量釋放出來，使負載電壓比較平滑，即電容C 具有平滑的作用;與負載串聯(lián)的電感，當電源供給的電流增加時，它把能量存儲起來，而當電流減小時，又把磁場能量釋放出來，使負載電流比較平滑，即電感L也具有平滑作用。

電容濾波電路負載電壓UL與U2的關系約為

電容濾波電路簡單，負載直流電壓U_L較高，紋波也較小，它的缺點是輸出特性較差，故適用于負載電壓較高，負載變動不大的場合;

電感濾波電路如果忽略L的直流電阻上的壓降，即

?

電感濾波的特點是整流管的導電角較大(電感L上的反電勢使整流管導電角增大)峰值電流很小，輸出特性比較平坦。缺點是由于鐵芯的存在，笨重，體積大，易引起電磁干擾，一般只設用于低電壓，大電流場合。

穩(wěn)壓電路

串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓電源的技術指標分為兩種：一種是特性指標，包括允許的輸入電壓，輸出電壓，輸出電流及輸出電壓調節(jié)范圍;另一種是質量指標，用來衡量輸出直流電壓的穩(wěn)定程度，主要包括輸出電阻，穩(wěn)壓系數(shù)，溫度系數(shù)和紋波電壓。

輸出內阻R_o,穩(wěn)壓電路的內阻定義為：輸入到穩(wěn)壓電路的直流電壓U_I不變時，穩(wěn)壓電路的輸出電壓變化量?U_o與輸出電流變化量?I_o之比;

穩(wěn)壓系數(shù)S_r:穩(wěn)壓系數(shù)的定義是當負載不變時，穩(wěn)壓電路輸出電壓的相對變化量與輸入電壓的相對變化量之比;

溫度系數(shù)S_T：指輸入電壓與輸出電流恒定時，環(huán)境溫度的變化對輸出電壓的影響;

紋波抑制比：紋波電壓是指穩(wěn)壓電路輸出端交流分量的有效值，一般為毫伏數(shù)量級，它表示輸出電壓的微小波動，常用紋波抑制比RR表示

分別表示輸入紋波電壓峰-峰值和輸出紋波電壓的峰-峰值;

常用的穩(wěn)壓電路有穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路，串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路，集成穩(wěn)壓器以及開關型穩(wěn)壓電路。

基本調整管穩(wěn)壓電路，由于調整管與負載相串聯(lián)，故稱這類電路為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，由于調整管工作在線性區(qū)，故這稱這類電路為線性穩(wěn)壓電路;輸出電壓不可調，穩(wěn)定性差。

若同向比例運算電路的輸入電壓為穩(wěn)壓電壓，且比例系數(shù)可調，則其輸出電壓就可調節(jié);同時為了擴大輸出電流，集成運放輸出端加晶體管，并保持射級輸出形式，就構成了具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。

輸出電壓為：

調整管，基準電壓電路，取樣電路，比較放大電路四部分組成。

輸出電壓的可調范圍：

?

?

調整管的選擇：一般使用大功率管，主要考慮極限參數(shù);

開關型穩(wěn)壓電路特點

(1) 效率高，調整管工作在開關狀態(tài);

(2) 體積小，重量輕;

(3) 對電網電壓要求不高;

(4) 調整管的控制電路比較復雜;

(5) 輸出電壓中紋波和噪聲成分較大;

分類：

按控制方式分類：脈沖寬度調整型(PWM)，即開關工作頻率保持不變，控制導通脈沖的寬度;脈沖頻率調整型(PFM),即開關導通的時間不變，控制開關的工作頻率;混合調制型，即脈沖和開關工作頻率都將變化;按是否使用工頻變壓器來分類：低壓開關穩(wěn)壓電路，有工頻變壓器;高壓開關穩(wěn)壓電路，無工頻變壓器。

工作原理：如果由于輸入直流電壓或負載電流波動而引起輸出電壓發(fā)生變化，采樣電路將輸出電壓變化量的一部分送到比較放大電路，與基準電壓進行比較并將二者的差值放大后送至脈沖調制電路，使脈沖波形的占空比發(fā)生變化，此脈沖信號作為開關調整管的輸入信號，使調整管導通和截止時間的比例也隨之發(fā)生變化，從而使濾波以后輸出電壓的平均值基本保持不變。

總結：

直流穩(wěn)壓電路由整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路組成。整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓，濾波電路可減小脈動使直流電壓平滑，穩(wěn)壓電路的作用是在電網電壓波動或負載電流變化使保持輸出電壓基本不變。

濾波電路通常有電容濾波、電感濾波、復式濾波，電容濾波電路在RLC= (35)T/2時，濾波電路的輸出電壓約為1.2U2負載電流較大時。應采用電感濾波，對濾波效果要求較高時，應采用復式濾波。

常用穩(wěn)壓電路：

穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路：適用于輸出電壓固定且負載電流較小的場合，缺點是輸出電壓不可調節(jié)。

串聯(lián)型穩(wěn)壓電路：調整管，取樣電阻，比較放大電路，基準電壓四個部分組成，穩(wěn)壓的原理實質是引入電壓負反饋來穩(wěn)定輸出電壓，輸出電壓可在一定范圍內調整。

集成穩(wěn)壓器，體積小，可靠性高，溫度特性好。

開關型穩(wěn)壓電路，效率高，體積小，重量輕對電網電壓要求不高。缺點：調整管的控制電路比較復雜，輸出電壓中紋波和噪聲成分較大。